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湖南省湘潭市第一中学2025-2026学年物理高一第一学期期末考试模拟试题
考生请注意:
1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。
2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分,选不全的得3分,有选错的或不答的得0分)
1、在下列几种情况中,升降机绳索对同一悬挂物体拉力最小的是( )
A.以很大的速度匀速上升
B.以很小的速度匀速下降
C.以较小的加速度减速下降
D.以较小的加速度加速下降
2、2010年10月1日19时整“嫦娥二号”成功发射。其环月飞行的高度为100km,所探测到的有关月球的数据将比环月飞行高度为200km的“嫦娥一号”更加翔实。若两颗卫星环月的运行均可视为匀速圆周运动,运行轨道如图所示。则()
A.“嫦娥二号”环月运行周期比“嫦娥一号”小
B.“嫦娥二号”环月运行的线速度比“嫦娥一号”小
C.“嫦娥二号”环月运行的向心加速度比“嫦娥一号”小
D.“嫦娥二号”环月运行的向心力与“嫦娥一号”相等
3、质量为m的物体P置于倾角为θ1的固定光滑斜面上,轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着P与小车,P与滑轮间的细绳平行于斜面,小车以速率v水平向右做匀速直线运动.当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角θ2时(如图),下列判断正确的是( )
A.P的速率为v
B.绳的拉力等于mgsinθl
C.P的速率为vcosθ2
D.绳的拉力小于mgsinθ1
4、在升降机中挂一个弹簧秤,下吊一个小球,如图,当升降机静止时,弹簧伸长4cm.当升降机运动时弹簧伸长2cm,若弹簧秤质量不计,则升降机运动情况可能是
①以1m/s2的加速度下降
②以4.9m/s2的加速度减速上升
③以1m/s2的加速度加速上升
④以4.9m/s2的加速度加速下降
A.①③
B.①②
C.②③
D.②④
5、汽车以20 m/s的速度做匀速直线运动,刹车后的加速度大小为5 m/s2,那么在刹车后的前2s内与后3 s内汽车通过的位移之比为( )
A.1∶1
B.4∶3
C.4∶1
D.3∶1
6、如图所示,为运动员立定跳远脚蹬地起跳瞬间的受力示意图,正确的是( )
A. B.
C. D.
7、如图所示,材料相同,质量分别为M和m的两物体A和B靠在一起放在水平面上.用水平推力F向右推A使两物体一起向右加速运动时(图甲),A和B之间的作用力为F1,加速度为a1.用同样大小的水平推力F向左推B加速运动时(图乙),A和B之间的作用力为F2,加速度为a2.则( )
A.F1:F2 =1:1 B.F1:F2 =m:M
C.a1:a2 =M:m D.a1:a2 =1:1
8、如图所示,A,B两物块的质量分别为2m和m,静止叠放在水平地面上,A,B间的动摩擦因数为μ,B与地面间的动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,现对A施加一水平拉力F,则( )
A.当F<3μmg时,A,B都相对静止
B.当F>2μmg时,A相对B滑动
C.当时,A的加速度为
D.无论F为何值,B的加速度不会超过
9、如图所示,A、B、C三个物体静止叠放在水平桌面上,物体A质量为2m,B和C的质量都是m,A、B间的动摩擦因数为μ,B、C间的动摩擦因数为,B和地面间的动摩擦因数为。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。现对A施加一水平向右的拉力F,则下列判断正确的是( )
A.若A、B、C三个物体始终相对静止,则力F不能超过
B.当力F=μmg时,A、B间的摩擦力为
C.无论力F为何值,B的加速度不会超过
D.当力时,B相对A滑动
10、两个小球在光滑水平面上沿同一直线,同一方向运动,B球在前,A球在后,,,,,当A球与B球发生碰撞后,AB两球的速度可能为( )
A., B.,
C., D.,
11、为了让乘客乘车更为舒适,某探究小组设计了一种新的交通工具,乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整,使座椅始终保持水平,如图所示.当此车减速上坡时,下列说法正确的是()
A.乘客受重力、支持力两个力的作用 B.乘客受重力、支持力、摩擦力三个力的作用
C.乘客处于超重状态 D.乘客受到摩擦力的方向水平向左
12、如图所示,A、B两物块质量相等,用一轻弹簧相连,将A用长度适当的轻绳悬挂于天花板上,系统处于静止状态时,B物块恰好与水平桌面接触而没有挤压,此时轻弹簧的伸长量为x.现将悬绳剪断,则下列说法正确的是( )
A.悬绳剪断瞬间,A物块的加速度大小为g
B.悬绳剪断瞬间,A物块的加速度大小为2g
C.悬绳剪断后,A物块向下加速运动x后开始减速
D.悬绳剪断后,A物块向下加速运动2x后开始减速
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、电磁打点计时器和电火花打点计时器都是使用_____电源_____仪器
14、某实验小组设计了如图所示的实验装置来测量物块与斜面间的动摩擦因数,物块上方固定一个遮光条,并在斜面上靠近底端位置安装一个光电门,光电门连接数字计时器。
(1)若用毫米刻度尺测得遮光条的宽度为d,用数字计时器测得遮光条通过光电门的时间为t,则物块通过光电门时的速度大小为_____(用对应物理量的符号表示);
(2)用量角器测出斜面的倾角θ;
(3)使物块分别从斜面上不同高度处无初速释放测出物块释放的初始位置到光电门的距离L1、L2、L3…,读出物块上遮光条每次通过光电门的时间t,计算出物块上遮光条每次通过光电门的速度v1、v2、v3….若为了更直观地看出L和v的变化关系,则应该作出的图象是_____(填选项前的字母)
A.L﹣v图象
B.L﹣图象
C.L﹣v2图象
D.L﹣与图象
(4)若根据(3)正确选择的图象得出图线的斜率为k,重力加速度大小为g,则物块和斜面间的动摩擦因数为_____。
15、某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动进行研究.物块拖动纸带下滑,打出的纸带一部分如图所示.已知打点计时器所用交流电的频率为50 Hz,纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出.在ABCDE五个点中,打点计时器最先打出的是______点,在打出C点时物块的速度大小为______m/s(保留3位有效数字);物块下滑的加速度大小为_____m/s2(保留2位有效数字)
三.计算题(22分)
16、(12分)小美同学在学习了弹力这一部分内容后,在实验室找到一根轻质弹簧测定其劲度系数。经测量发现,当弹簧受到的拉力时,长度;当弹簧受到的拉力时,长度(弹簧形变量均在弹性限度内)。
(1)求该弹簧的劲度系数及原长;
(2)若用的力压缩该弹簧,求压缩后弹簧的长度。
17、(10分)如图所示,质量为M=1kg的长木板B放置在水平面上,质量为m=1kg,可视为质点的物块A放置于长木板B的上表面的正中央,A、B之间的动摩擦因数为μ1=0.5,B与水平面之间的动摩擦因数为μ2=0.35,长木板B的右侧s=3m处有一竖直墙面,木板与墙面之间发生碰撞时,速度反向且大小保持不变。现从静止开始对长木板B持续施加一个水平向右的推力,使其向右运动,直到右端接触到竖直墙面前的瞬间将力F撤去。设物体间的最大静摩擦力等于其滑动摩擦力,重力加速度g取10m/s2。
(1)若保持A、B一起向右匀速直线运动,求F的大小;
(2)要使A与B之间发生相对滑动,则力F至少需要多大?
(3)若力F=18N,要使A不从B的上表面滑落,长木板B的长度L至少为多少?
参考答案
一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分,选不全的得3分,有选错的或不答的得0分)
1、D
【解析】首先要对货物进行受力分析,而后根据货物是处于什么样的状态,来判断出所受力的关系;
【详解】A、物体以很大匀速上升或以很小的速度匀速下降时,物体做匀速直线运动,受的拉力与重力也是一对平衡力,所以拉力等于重力,故AB不符合题意;
C、以较小的加速度减速下降时,加速度方向向上,物体处于超重状态,故拉力大于重力,故C不符合题意;
D、以较小的加速度加速下降时,加速度方向向下,物体处于失重状态,故拉力小于重力,此时绳的拉力最小,故D符合题意,故选项D正确,选项ABC错误
【点睛】明确物体在保持静止状态或匀速直线运动状态时,受到的力一定是平衡力,同时掌握超重和失重现象
2、A
【解析】设月球的质量为M,嫦娥卫星的质量为m,轨道半径为r。根据万有引力提供向心力有:
解得:周期,线速度,向心加速度
A.周期,由题知“嫦娥二号”环月运行的半径比“嫦娥一号”小,所以“嫦娥二号”环月运行的周期比“嫦娥一号”更小,A正确;
B.线速度,由题知“嫦娥二号”环月运行的半径比“嫦娥一号”小,所以“嫦娥二号”环月运行时的线速度比“嫦娥一号”更大,B错误;
C.向心加速度,由题知“嫦娥二号”环月运行的半径比“嫦娥一号”小,所以“嫦娥二号”环月运行时的向心加速度比“嫦娥一号”更大,C错误;
D.向心力,由于无法知道两者质量关系,所以无法判断向心力的大小,D错误。
故选A。
3、C
【解析】将小车的速度v进行分解如图所示,则vp=vcosθ2,
小车向右运动,θ2减小,v不变,则vp逐渐增大,说明物体P沿斜面向上做加速运动,由牛顿第二定律T-mgsinθ1=ma,可知绳子对A的拉力T>mgsinθ1,故C正确,ABD错误;故选C.
【点睛】解决本题的关键得出A、B的速度关系,由牛顿第二定律分析绳子的拉力与重力的大小关系,运用外推法,即极限法分析A物体的加速度如何变化是难点
4、D
【解析】考查超重与失重。
【详解】当升降机静止时,弹簧伸长4cm,假设弹簧劲度系数是k,则
解得
当升降机运动时弹簧伸长2cm,由牛顿第二定律:
解得,方向向下,为失重状态,②④符合,D正确。
故选D。
5、B
【解析】汽车速度减为零所需的时间
反方向看成是初速度为零的匀加速直线运动每秒位移之比为1:3:5:7,所以正方向看前2秒与后3秒的位移大小之比为12:9,即4:3,故B正确。
故选B。
6、A
【解析】对运动员受力分析,受到竖直向下的重力,垂直地面的向上的弹力,还受到水平向右的静摩擦力,因为运动员立定跳远脚蹬地起跳瞬间,有相对地面向左运动的趋势。
故选A。
7、BD
【解析】分别对A和B,应用整体法可以求得系统的共同的加速度的大小,再采用隔离法对A或B受力分析,可以求得物体之间的作用的大
【详解】用水平推力F向右推A时,对整体由牛顿第二定律得:F﹣μ(M+m)g=(M+m)a1,对于B由牛顿第二定律得:F1﹣μmg=ma1,解得:,,用水平力F向左推B时,对AB整体由牛顿第二定律得:F﹣μ(M+m)g=(M+m)a2,对于A由牛顿第二定律得:F2﹣μMg=Ma2,解得:,,所以Fl:F2=m:M,a1:a2=1:1,故BD正确,AC错误
【点睛】当分析多个物体的受力、运动情况时,通常可以采用整体法和隔离法,用整体法可以求得系统的加速度的大小,再用隔离法可以求物体之间的作用的大小
8、CD
【解析】A.设B对A的摩擦力为f1,A对B的摩擦力为f2,地面对B的摩擦力为f3,由牛顿第三定律可知f1与f2大小相等,方向相反,f1和f2的最大值均为2μmg,f3的最大值为,所以当时,A、B均保持静止,故A错误;
B.设当A、B恰好发生相对滑动时的拉力为F′,加速度为a′,则对A,有
对A、B整体,有
解得
所以当F>3μmg时,A相对于B滑动,故B错误;
C.当时,,A、B以共同的加速度开始运动,将A、B看作整体,由牛顿第二定律有
解得
故C正确;
D.对B来说,其所受合力的最大值
即B的加速度不会超过,故D正确。
故选CD。
9、AB
【解析】A.物体C恰好滑动时,对C
物体A恰好滑动时,对BC整体,A、B之间的摩擦力为
解得
物体A、B之间的最大静摩擦力为
因为,表明此时A、B之间没有滑动,也就是说B、C之间先滑动,A、B、C三个物体始终相对静止的最大加速度为,选整体由牛顿第二定律得
解得,A正确;
B.当力F1=μmg时,对整体
对A
解得
B正确;
C.B的最大加速度为
解得,C错误;
D.B相对A恰好滑动时,对A、B整体
对A
解得,当力时,B相对A滑动,D错误。
故选AB。
10、AB
【解析】A.碰撞后,A、B的动量
pA=1×4kg·m/s=4kg·m/s,pB=2×4kgm/s=8kg·m/s
系统动量守恒,系统总动能
Ek=mAvA2+mBvB2=×1×42J+×2×42J=24J<25J
系统动能不增加,故A正确;
B.碰撞后,A、B的动量
pA=1×2kg·m/s=2kg·m/s,pB=2×5kg·m/s=10kg·m/s
系统动量守恒,系统总动能
E′k=mAv′A2+mBv′B2=×1×22J+×2×52J=27J<25J
系统动能不增加,故B正确;
C.碰撞后,A、B的动量
p′A=1×(-4)kg·m/s=-4kg·m/s,p′B=2×6kg·m/s=12kg·m/s
系统动量不守恒,故C错误;
D.由题碰撞后,两球的动量方向都与原来方向相同,A的动量不可能沿原方向增大,故D错误。
故选AB。
11、BD
【解析】ABD.当此车减速上坡时,乘客受竖直向下的重力和竖直向上的支持力,由于乘客加速度沿斜面向下,有水平向左的分加速度,根据牛顿第二定律知乘客必定受到水平向左的静摩擦力,所以乘客受重力、支持力、水平向左的静摩擦力三个力的作用,故A错误,BD正确;
C.乘客的加速度沿斜面向下,具有竖直向下的分加速度,所以乘客处于失重状态,故C错误。
故选BD。
12、BD
【解析】AB.剪断悬绳前,对B受力分析,B受到重力和弹簧的弹力,知弹力
剪断瞬间,弹簧弹力不变,对A分析,A的合力为
根据牛顿第二定律,得
故A错误,B正确;
CD.弹簧开始处于伸长状态,弹力
当向下压缩
速度最大,即
所以下降的距离为2x时速度最大,即开始减速,故C错误,D正确。
故选BD。
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 ①.交流 ②.计时
【解析】本题考查打点计时器的基本信息
【详解】电磁打点计时器是使用交流电源的计时仪器,工作电压4V~6V,当电源的频率为50Hz时,它每隔0.02s打一次点,它可以通过纸带记录物体在一定时间间隔内的位移大小
14、 ①. ②.C ③.tanθ﹣
【解析】(1)[1]若用毫米刻度尺测得遮光条的宽度为d,用数字计时器测得遮光条通过光电门的时间为t,则物块通过光电门时的速度大小为
v=
(3)[2]由运动学公式可知
v2=2aL
则为了更直观地看出L和v的变化关系,下面应该做出L﹣v2图象,故C正确,ABD错误;
故选C;
(4)[3]对物块进行受力分析,根据牛顿第二定律得
mgsinθ﹣μmgcosθ=ma
解得
a=gsinθ﹣μgcosθ
L﹣v2图象得出图线的斜率为k,所以
k=
重力加速度大小为g,解得
μ=tanθ﹣
15、 ①.A ②.0.233 ③.0.75
【解析】分析可知,物块沿倾斜长木板最匀加速直线运动,纸带上的点迹,从A到E,间隔越来越大,可知,物块跟纸带的左端相连,纸带上最先打出的是A点;在打点计时器打C点瞬间,物块的速度;根据逐差法可知,物块下滑的加速度
故本题正确答案为:A;0.233;0.75
三.计算题(22分)
16、(1)L0=0.10m,k=200N/m;(2)l3=0.09m
【解析】(1)设弹簧原长为L0,劲度系数为k
由胡克定律F=kx=k(L-L0)得
8N=k(14cm-L0)
12N=k(16cm-L0)
由两式联立求得
L0=10cm=0.10m;
k=2N/cm=200N/m。
(2)由胡克定律F=kx得
F3=k(L0-l3)
即
2=200×(0.10-l3)
解得
l3=0.09m
17、(1)7N;(2)F=17N;(3)7m。
【解析】(1)若保持AB一起向右匀速直线运动,以AB整体为研究对象,由平衡条件有:
解得:
F=7N
(2)以A为研究对象,A的最大加速度为aA,则有
解得:
以B为研究对象,当AB恰要有相对运动时具有相同的加速度。则:
解得:
F=17N
(3)F=18N,物块与板发生了相对滑动。此时,以A为研究对象,则
解得:
,方向向右
以B为研究对象,则:
解得:
,方向向右
设两者开始运动到板右端接触到竖直墙面所用时间为t1,则:
解得:
这段时间内A向右运动的距离
板撞竖直墙面时,板的速度大小:
物块的速度大小:
板撞墙后,向左运动,对板受力分析,则:
解得:
,方向向右
板向左做减速运动
板撞墙后,对物块受力分析,则:
解得:
,方向向左
物块向右做减速运动
板和物块的减速时间分别为
因为,板减速到0后保持静止,然后A减速到0;此过程中板和物块运动的位移大小分别为:
要使A不从B的上表面滑落,则:
解得:
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